La presencia de la enzima catalasa en los organismos homogenados como las setas, papas, espinacas e hígado y su funcionamiento en diferentes temperaturas y pH.

Resumen
Cada organismo vivo hace reacciones químicas para poder seguir con sus funciones, hay ciertas proteínas o RNAs que ayudan a que estos procesos se agilicen. El experimento a continuación se enfocó en las enzimas que se encuentran en las células aérobicas llamadas catalasa. Dentro del experimento se utilizaron diferentes homogenados de organismos como las setas, papas, hígado y espinacas y al añadir peróxido de hidrogeno para exhibir la enzima, el homogenado del hígado dio a mostrar como el mas activo con la enzima. También como parte del experimento se aprendió el efecto de la temperatura en la enzima; las temperaturas usadas (80°C, 37°C, ambiente, hielo y congelador a 4°C) se mostraron que la enzima trabajaba mas rapido en temperaturas como el hielo y el congelador. En la última fase del laboratorio las enzimas fueron introducías a dos acidos HCl y NaOH, estas continuaron con su reacción química. Se pudo dar a conclusión que las enzimas trabajaban en organismos como las setas, papas, hígados y espinacas. Estas enzimas pueden trabajar en temperaturas amientes obajas, en lo contrario se desnaturalizan; ademas pueden trabajar en presencia de bajas concentraciones de acidos.

Palabras Claves: enzimas, catalasa, peróxido de hidrogeno, reacciones químicas


Introducción
Todo organismo necesita hacer reacciones químicas a nivel molecular para poder llevar a cabo el ciclo regular de vida. Estas reacciones se tardan en producirse y para que alguna de estas avance requieren la ayuda de enzimas. Las enzimas son compuestos que catalizan las reacciones químicas; estas proteínas que actúan con un determinado compuesto o sustrato para producir complejo o producto según E.A. Martín y E.K. Daintihn (2004). Las enzimas se componen de un sitio activo donde se unen los sustratos para producir un producto o un complejo enzima-sustrato. Las enzimas reducen la energía que se sobrepasa para que la reacción se lleve a cabo, esta energía se llama la energía de activación. La enzima y su función puede ser afectada por factores ambientales tales como pH o temperatura (Campbell et al, 2008).Ademas de esto las enzimas pueden ser modificadas y cambiar su sitio activo, esto se le llaman activadores y aquellos que le afectan negativamente y bloquean el sitio activo se les da el nombre de inhibidor.* La catalasa es una enzima presentes en las células aérobicas o células que necesitanoxigeno para continuar en vida y con sus reacciones. La enzima catalasa es una enzima descompone el peróxido de hidrogeno a dos moléculas de agua y una de oxigeno. Esta enzima varía su funcionamiento y comportamiento en diferentes tipos de organismos, temperaturas y pHs. En el experimento, cual se dividió en 4 fases, se estudió su comportamiento función de esta en diferentes homogenados de los organismos como la papa, setas, hígado y espinaca. De acuerdo a la teoría de la función de cada uno de los organismos homogenados el hígado sera el que tiene mayor producción de esta enzima ya que este esta encargado de mucho de los procesos metabólicos del cuerpo.

Materiales y Metodología
En el laboratorio se comenzó por estudiar el funcionamiento de la catalasa, esa presente en las células aeróbicas actuaron por descomponer el peróxido de hidrogeno en dos componentes agua y oxigeno. Para saber si esta enzima se encontraba en ciertos componentes se hizo el experimentó a continuación. Se comenzó a preparar homogéneos de diferentes componentes; la papa, setas, hígado y espinacas. El proceso que se utilizó para hacer los homogenados fue cortar los componentes en pedazos para luego ser molidos con poco de agua en una licuadora. Estos luego fueron filtrados con una gasa y colocados en diferentes tubos de ensayo.Luego se colocó cinco gotas de cada homogenado en una placa de ceramica con una distancia respectivamente cómoda de cada homogenado, luego se hecho tres gotas de peróxido de hidrogeno y se esperó para su reacción. Después de haber apuntado los resultados, se quiso comprobar si la catalasa se comportaba de igual manera en cada organismo y con los mismos homogenados que se encontraban en los tubos de ensayos no experimentados se comenzó la segunda fase del experimento. Se rotuló cinco tubos de ensayos cada uno con una letra respectiva para cada homogenado. La letra A para el hígado; la B para la papa; la C para las setas; la D para las espinacas y la E para el agua. Se introdujo 3 ml de cada homogenados y se marco hasta donde llego su nivel. Luego se introdujo 3 ml de peróxido de hidrogeno y se marco hasta donde llego la reacción. Para la tercera fase del experimento se midió el funcionamiento de las enzimas y el efecto en diferentes temperaturas. En este procedimiento se rotulo cinco tubos de ensayo con los números del 1 al 5. Se le añadió a todos los tubos 5 ml de hígado homogenado. Para poder hacer el experimento se tuvo que mantener los tubos a ciertas temperaturas a diferentes lapsos de tiempo. El tubo #1 se mantuvo a 80°C por 15 minutos; el tubo #2 a 37°C por 15 minutos; tubo # 3 a temperatura ambiental;tubo #4 en un baño de hielo por 30 minutos y el tubo #5 en el congelador a 4°C por 30 minutos. Luego se trabajó para cada tubo separadamente y se insertó 2 ml de peróxido de oxigeno se midió el tiempo en que se tardara en producir burbujas. Para la fase cuatro del experimento y la última se quisieron experimentar con el efecto del pH sobre el funcionamiento de estas enzimas. Se obtuvo tres tubos de ensayos cada uno rotulado con una letra (A, B o C) y se le añadió 3 ml de hígado homogenado. Al tubo A se le introdujo 3 ml de 3M de HCl; al tubo B, 3ml de 3M NaOH y al tubo C se uso de control al no introducirle ni base ni acido. Se le añadió 3 ml de peróxido de hidrogeno y se observó.
Resultados:
Tabla 1
Resultado homogenados con peróxido de hidrogeno
Homogenados Reacción al añadir gotas de peróxido
Agua 0
Papas 3
Setas 2
Hígado 4
Espinaca 1

Tabla 2
Resultados de producción de catalasa en varios organismos
Tubos Cantidad de burbujas Cantidad de Homogenado consumido
A 4 2.3 cm
B 3 2.5 cm
C 2 4 cm
D 1 3 cm
E 0 0 cm
Grafica de la comparación de burbujas con el consumo del organismo homogenado

Tabla 3
Resultados del Efecto de temperatura
Tubos Temperatura Tiempo que tardo en comenzar reacción Observaciones
1 80°C Segundos Tardó mas en reaccionar
2 37°C Segundos Reaccionó mas rapido que elambiente
3 Ambiente Segundos Burbujas dominaron el tubo de ensayo
4 Hielo 0 segundos Muchas burbujas se desbordaron
5 Congelador (4°C) 0 segundos Muchas burbujas se desbordaron

Tabla 4
Resultados del efecto del pH sobre la actividad enzimatica
Tubo Tiempo que toma la reacción en completarse Descripción comparativa de las reacciones
A Segundos Reaccionó relativamente moderado y menos productivo con el peróxido
B Segundos Reaccionó relativamente moderado con el peróxido
C Nada reaccionó No hubo cambio

Discusión de Resultados:
En todas las tablas a continuación esta la presencia del agua, esta se usó a modo de grupo control y no tuvo ningún cambio de lo anormal. En la Tabla 1 los homogenados reaccionaron con el peróxido de mayor a menor siendo el hígado el que predominó luego las papas luego las setas y para terminar las espinacas. Luego en las tabla 2 estos reaccionaron de la misma manera pero el consumo del organismo fue diferente en comparación a sus burbujas. El organismo mas consumido fue el hígado con 2.3 cm, luego la papa con 2.5 cm, luego la espinaca con 3 cm y para finalizar las setas con 4 cm. La tabla 3 se midió el efecto de la temperatura en la enzima con un solo homogenados, el hígado. La temperatura de 80°C se tardó mas en reaccionar ya que se desnaturalizaron las enzimas. Lastemperaturas 37°C y el ambiente tuvieron igual concentración de burbujas pero la temperatura de 37°C reaccionó mucho mas rapido. Los tubos de ensayo que se encontraron en baño de hielo y la que se encontró en el congelador de 4°C ambos tenían gran cantidad de burbujas y reaccionaron igual de rapido en comparación con los demas tubos de ensayo. En la tabla 4 se encuentran los resultados de el funcionamiento del pH en el Homogenado del hígado usando 3M HCl y 3M NaOH. EN ambos tubos de ensayo reaccionó la enzima pero mas moderado y su rapidez disminuyó.
Conclusión
Al final el experimento se concluyo que le funcionamiento de estas enzimas estan presentes en los organismos como las setas, espinacas, hígado y papas y consumen estos organismos homogenados. Las enzimas son afectados por temperaturas que llegan a desnaturalizados. La hipótesis presentada anteriormente se pudo dar a cabo positivamente ya que el hígado fue el organismo que mas se manifestó y tuvo mas funcionamiento y reacción de tal enzima.
Literatura Citada
Martin, E.A. and E.K. Daintih. 2004. Diccionario de Biología. Editorial Norma S.A. pp 120. Bogota, Colombia.
Campbell N.A., Reece J.B., Urry L.A., Cain M.L., Wasserman S.A., Minorsky P.V., and Jackson R.B. 2008. Biology Eight Edition. pp 155. Benjamin Cummings, San Francisco, California.